[發明專利]基于自組織卡爾曼濾波的多傳感器主動容錯估計方法

有效

• 申請號: 201310388266.3
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103440418B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 余伶俐;唐琎;陳白帆;王明;譚平
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種基于自組織卡爾曼濾波的多傳感器主動容錯估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：構建并行卡爾曼濾波子系統；

步驟2：構建參考卡爾曼濾波系統；

步驟3：基于自組織卡爾曼濾波的多傳感器硬故障檢測；

步驟4：在自組織卡爾曼濾波基礎上，利用軟故障因子的增減性及其變化率，采用多傳感器軟故障檢測方法，并實現軟故障校正；

步驟5：在并行子濾波和參考濾波系統結構的自組織卡爾曼濾波基礎上，采用基于信息分配的主動容錯估計方法，獲得最優估計值X(k)。

2.根據權利要求1所述的基于自組織卡爾曼濾波的多傳感器主動容錯估計方法，其特

征在于，步驟1中，用以下方程描述并行濾波子系統：

X(k)=AX(k-1)+BU(k-1)+M(k-1)；

該并行濾波子系統的測量方程為Z(k)=HX(k)+V(k)；

其中，X(k)是k時刻的系統狀態，U(k)是k時刻對系統的控制量，M(k)和V(k)分別表示過程噪聲和測量噪聲；Z(k)是k時刻的測量值，H是測量系統參數；

在該并行濾波子系統中含有n個子濾波器；定義第i個子濾波器在k時刻的精度因子α_i(k)為：αi(k)=1Pi(k)/Σi=1n1Pi(k);]]>

其中P_i(k)為第i個子濾波器的協方差；有

其中I為單位矩陣，kg_i(k)為第i個子濾波器的卡爾曼增益，有：

Kgi(k)=Pi^(k)Hi,(HiPi^(k)Hi,+Ri);]]>

是上一狀態預測量對應的協方差；A_i是第i個傳感器系統狀態參數；H_i是第i個傳感器測量系統參數；Q_i與R_i是系統過程噪聲M(k)的協方差和測量噪聲V(k)的協方差；

將各子濾波器中產生的狀態量X_i(k)輸入到參考濾波器中。